Un aimant de frigo tient parce qu'à l'intérieur, les minuscules flèches atomiques sont alignées dans une même direction. Mais la mécanique quantique fait trembler ces flèches, et l'aimantation totale devient inférieure à la valeur idéale. Dans ce nouveau travail, des physiciens proposent de mesurer ce tremblement grâce à la façon dont les neutrons — des particules non chargées du noyau atomique — se réfléchissent sur l'échantillon.

Dans l'expérience, un faisceau de neutrons est envoyé sur un matériau magnétique. Une partie des neutrons est diffusée, et en observant comment leur polarisation évolue dans le temps, on peut déduire la force des fluctuations quantiques. Plus la polarisation persiste longtemps, plus le tremblement est faible et plus l'aimant est proche d'un ordre parfait. C'est un peu comme l'écho dans les montagnes : un écho qui s'éteint vite révèle un relief accidenté, un écho qui dure indique un paysage régulier.

Pour tester la méthode, les chercheurs ont calculé le comportement de deux types d'antiferromagnétiques — des matériaux où les flèches voisines pointent dans des directions opposées. Les calculs montrent que la réduction quantique du moment et la frustration géométrique (quand un réseau triangulaire empêche toutes les flèches de s'aligner de manière antiparallèle) atténuent toutes deux le signal à longue durée de vie. Cette coïncidence confirme que la mesure de la polarisation des neutrons reflète directement le niveau de fluctuations quantiques.

La nouvelle approche ne nécessite pas de connaître les détails de la structure magnétique et fonctionne même avec des échantillons en poudre, où les cristallites sont orientées de manière aléatoire. Cela en fait un outil pratique pour étudier les aimants quantiques — des matériaux prometteurs pour les technologies quantiques et la spintronique.